Вольфрам, особенности сварки

Химически активные тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, цирконий, тантал, ниобий и др.). Особенности сварки тугоплавких активных металлов обусловлены следующим. [c.513]

За последние годы в связи с развитием техники возникли потребности сварки новых, ранее не применявшихся материалов с особыми свойствами. В современной технике (особенно ракетной, авиационной, энергетической, атомной, химической, приборостроительной и др.) стали широко применяться в качестве конструкционных материалов тугоплавкие и в химическом отношении весьма активные металлы — молибден, тантал, вольфрам, ниобий, цирконий, бериллий и др. Это обусловило разработку способов сварки, основанных на новых физических принципах, так как при помош,и суш е-ствовавших методов не представлялось возможным получать доброкачественные соединения. В результате исследований, проведенных во многих странах, в том числе и в СССР, были изысканы новые источники нагрева, обеспечившие создание сварки электронными и когерентными лучами, плазменной дугой, ультразвуком, диффузионной сварки в вакууме, холодной сварки, сварки трением и др. Эти новые способы сварки внедряются в нашей стране. [c.130]

Вольфрам и молибден отличаются высокой растворимостью в твердом состоянии в железе, хроме и никеле. Отличительной особенностью соответствующих диаграмм состояния является очень малая разность температур затвердевания основного компонента Fe, Ni, Сг) и эвтектики. Вследствие этого интервал кристаллизации доэвтектических сплавов настолько мал, что можно не опасаться появления горячих трещин при сварке хромоникелевых аустенитных сталей. Будучи ферритизаторами, вольфрам и молибден повышают стойкость против горячих трещин сварных швов стали типа 18-8. Положительное действие этих элементов слабее, чем ванадия, титана, алюминия. [c.207]

Особенности электрической дуги. Для сварки алюминия неплавящимся электродом в среде инертных газов, как было указано выше, пригоден только переменный ток. В полупериод, когда основной металл является катодом (—), разрушается пленка окислов на алюминии дуга при этом неустойчива, вольфрамовый электрод получает большую тепловую нагрузку. В полупериод прямой полярности дуга горит устойчиво, прогревая основной металл, вольфрам несколько охлаждается пленка окислов в это время не разрушается. [c.85]

Сварку неплавящимся электродом вьшолняют на постоянном или переменном токе. Особенности горения дуги переменного тока обусловлены различными физическими свойствами электрода и изделия. В полупериоде, когда катодом является нагретый вольфрам, дуга вследствие значительной термоионной эмиссии возбуждается при низком напряжении. В следующий полупериод, когда катодом является холодный металл (например, алюминий А1) с ничтожной термоионной эмиссией, возбуждение дуги требует значительного пика напряжения. В результате кривая напряжения имеет несимметричную форму, что, в свою очередь, приводит к появлению в сварочной цепи постоянной составляющей тока. [c.420]

Сварка трением. Молибден и вольфрам удовлетворительно свариваются в вакуумных камерах. Для сварки молибдена и особенно вольфрама требуются высокие скорости вращения (табл. 12.15). [c.161]

Для сварки плавлением низкоуглеродистых низко- и среднелегированных теплоустойчивых сталей характерны две особенности. Первая заключается в том, что эти стали содержат элементы (хром, молибден, ванадий, вольфрам и др.), дающие стойкие [c.308]

В качестве неплавящегося электрода чаще всего применяются электроды из вольфрамовой проволоки диаметром от 1 до 6 мм (МПТУ-2402-49). В настоящее время в вольфрам для электродов вводится окись тория в количестве 1,5—2,0%—электроды марки ВТ-5, ВТ-10 и ВТ-15. Такие электроды при сварке на постоянном токе прямой полярности более тугоплавки и допускают повышенный режим сварки, сохраняют постоянную форму конца электрода, что особенно важно при механизированной сварке тонколистового материала и, наконец, обладают повышенной электронной эмиссией, вследствие чего дуга легко возбуждается при меньшем напряжении холостого хода источника питания. [c.9]

При изготовлении ряда приборов, особенно электровакуумных и полупроводниковых, применяются такие металлы, как молибден, никель, вольфрам, тантал и др., сварка которых вследствие образования химических соединений со всеми газами, кроме инертных, представляет значительные трудности по сравнению с методами сварки, широко применяемыми для хорошо сваривающихся металлов в других отраслях промышленности. [c.24]

ТАНТАЛ, Та, химический элемент V группы периодич. системы, аналог ванадия (сш.) и ниобия (см.). Ат. в. 181,4 порядковое число 73. Т.— металл стально-серого, в отполированном видо белого цвета уд. в. - 16,6, 2 800°, Г , , выше 4 400°, т. о. Т.— третий по плавкости металл [выше плавятся вольфрам (3 370 50°) п рений (3 167 60°)]. Сопротивление на разрыв незакаленного Т, ок. 100 ка/ем -, твердость по Бринелю 45,9. Чистый Т. легко поддается механич. обработке ковке, прокатке, волочению на холоду. Путем термич. обработки его твердость м. б. значительно повышена. При нагревании Т. легко поглощает газы и становится хрупким вследствие этого нагревание предназначенного к механич. обработке Т. ведут в вакууме. Поглощенный водород Т. отдает с трудом при легко поддается сварке. Уд. теплоемкость Т. 0,0365 при 0°. Термич. коэф. расширения при 20° 0,0000065. В-химич. отношении Т. чрезвычайно стоек при низких темп-рах, благодаря чему может заменять во многих случаях платину. При нагревании на воздухе при t° ок. 400° Т. начинает покрываться синей пленкой окислов, а при i° красного каления сгорает полностью до пятиокиси Т. (см. ниже). Непосредственно соединяется также при высоких с азотом с образованием нитрида, с водородом с образованием гидрида и с углеродом с образованием карбида Т. при обычной Г соединяется с фтором. Минеральные к-ты, концентрированные и разбавленные, на него практически не действуют исключением является плавиковая к-та, особенно в смеси с азотной, в к-рой Т. растворяется относительно быстро. Элементарный хлор практически на Т. не действует. Относительно быстро разрушается Т. щелочами, особенно горячими конц. растворами. [c.338]

Для получения качественной сварки, особенно тонколистовых копстру1 ций, следует обеспечивать точную подготовку и сборку кромок прихватками вручную вольфра.мовым электродом или в специальных сборочпо-сварочпыл приспособлениях. [c.52]

В том случае, когда катодом является вольфрам, дуговой разряд происходит главным образом за счет термоэлектронной эмиссии благодаря высокой температуре плавления и относительно низкой теплопроводности вольфрама, что обусловливает неодинаковые условия горения дуги при прямой и обратной полярности. При обратной полярности (изделие является катодом — минус) напряжение при возбуждении дуги должно быть больше, чем при прямой полярности. Поэтому из-за значительной разницы в свойствах вольфрамового электрода и сваривае-. мого металла кривая напряжения дуги имеет не симметричную форму, а в ней появляется постоянная состазляю-ш,ая, которая вызывает появление в сварочной цепи постоянной составляющей тока. Постоянная состазл.чющая тока в свою очередь создает постоянное магнитное поле в сердечнике трансформатора и дросселя, что приводит к у.меньшению мощности сварочной дуги и ее устойчивости. Появленж.в цепи постоянной составляющей тока не обеспечивает нормального ведения процесса сварки и особенно при сварке алюминиевых сплавов, так как сварочная ванна даже при небольшом содержании кислорода и азота покрывается тугоплавкой пленкой окислов и нитридов, которые препятствуют сплавлению кромок и формированию шва. [c.222]

К чистоте инертного газа при сварке алюминия предъявляются жесткие требования. Если в аргоне содержится 0,3% кислорода и более, то резко ухудшается формирование шва, уменьшается зона катодного распыления, окисляется вольфрам, образуя летучиежел-тые окислы. Примеси азота ухудшают формирование шва, насыщают металл шва иглами нитридов, образуя на поверхности коричневый налет. При сварке магниевых сплавов эти явления обнаруживаются при содержании азота свыше 0,15%. Примесь водорода (свыше 1%) приводит к образованию пористости и пленки серого цвета на шве уменьшается также катодное пятно. Особенно плохо на качество сварки влияют водяные пары, которые при температуре дуги диссоциируют на кислород и водород. Допустимое содержание влаги в защитном газе—около 0,05% (точка росы примерно—50°С). [c.87]

Сварка стали. При условии соблюдения всех приведенных выше указаний сварка стали обыкновенного качества, как напримеп применяемой в котлостро-ении, не представляет никаких особенных затруднений. Иначе однако обстоит дело со сваркой легированных сталей. С повышением в стали содержания углерода сваривать ее становится труднее. Электродами, богатыми углеродом, применяемыми для твердых С., можно сваривать лишь при обратной полярности (- - на электроде). Наоборот, сталь с присадкой никеля и марганца сваривается особенно хорошо. Эти металлы, как и хром, влияют на сплав в том направлении, что он сохраняет свою структуру, полученную при нагреве, также и по охлаждении до комнатной Г, благодаря чему ему можно придать вязкость и легкую обрабатываемость. Одновременно с этим такое состояние характеризуется и немагнитностью. Подобные стали называются аустенитовыми. Они служат также для изготовления нержавеющих сталей. Другие присадки, как вольфрам, олово, алюминий, мышьяк и титан, если только содержание их в сплаве превышает известный процент, чувствительно понижают степень его пригодности к свариванию. К нежелательным примесям при дуговой С.относятся также сера и фосфор,общее содержание к-рых в стали не должно превышать 0,06 %. Фосфор один не влияет на С., но может привести к холодно-ломкости. Т. о., если дело идет о С. высококачественных сталей, сварщик весьма заинтересован в их составе. В общем требуется, чтобы для С. применялись по возможности только хорошо свариваемые аустенитовые стали. Поглощение газов всегда вредно отражается на С., кислород ведет к хрупкости, а азот—к образованию неплотной, сильна [c.117]

Прогрессивные методы сварки возрастут в 1970 г. по сравнению с 1965 г. в среде защитных газов в 1,5 раза электрошлако-вой в 1,5 раза контактной и дуговой под флюсом в 1,2 раза. Создаются центросвары и центрорезы для централизованного изготовления типовых узлов конструкций. Особенно важной задачей является освоение сварки прочных сплавов с пределом текучести 150 кГ1мм и выше, что позволит достигнуть значительной экономии проката, а также особо чистых металлов (медь, никель, железо), тугоплавких металлов и сплавов (ниобий, вольфрам, тантал). [c.7]

Вольфрамовые электроды нашли широкое применение при сварке в среде защитных газов в монтажных условиях. Вольфрам является одним из самых тугоплавких металлов, температура плавления его 3410 , а кипения— около 6000°С. Вольфрам имеет высокую стойкость против коррозии в воде и на воздухе, а также обладает высокой электронной эмиссией (испусканием электронов с поверхности под действием электрического поля). Последнее способствует устойчивому горению дуги при сварке. При нагревании вольфрам окисляется, особенно интенсивно начиная с температуры 500°С, с образованигм трехокиси вольфрама, температура возгонки которой составляет 850°С (возгонка или сублимация — непосредственный переход вещества из твердого в газообразное состояние без образования жидкости). [c.24]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Особенности диффузионной сварки никеля и его сплавов определяются их свойствами и составом, в частности термодинамической прочностью окисной пленки, сопротивлением ползучести и деформационной способностью металла. На чистом никеле при нагреве образуется только один окисел NiO, имеющий сравнительно высокую упругость диссоциации 1,3-10 — 1,3-10 Па при 1273— 1373 К. Однако никель, как -переходный металл, образует с кислородом устойчивый хемосорбированный комплекс. Удаление кислорода обусловлено его диффузией при сварке в глубь металла. Растворимость кислорода в никеле составляет 0,012% при 1473 Кис понижением температуры увеличивается. Расчеты показывают, что длительность растворения окисной пленки толщиной 0,005 мкм в никеле при температуре 1173—1473 К изменяется от нескольких секунд до десятых долей секунды. Поэтому окисная пленка на никеле не вызывает особых затруднений при сварке. Электротехнические никелевые сплавы типа монель и константан также образуют термодинамически непрочные окислы, близкие к никелю по другим свойствам, и их сварка существенно не отличается от сварки никеля. Жаропрочные никелевые сплавы являются сложнолегированными и имеют в своем составе хром, алюминий, титан, молибден, вольфрам, ниобий и другие элементы, обладающие большим сродством к кислороду и обеспечивающие высокую жаростойкость и жаропрочность. Именно эти свойства и затрудняют диффузионную сварку жаропрочных сплавов. Наличие весьма прочной и трудно удалимой окисной пленки, богатой хромом, алюминием, титаном, препятствует диффузионной сварке. Удаление этих окислов из стыка связано с протеканием сложных окислительно-восстановительных процессов. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...